yieldsphp技巧_一个在太空一个在地球双胞胎宇航员心理比对数据今日揭橥

昨天，首张黑洞照片的问世，让居于太阳系第三颗行星上的人类将目光聚焦浩瀚太空。
今日，最新一期《科学》杂志的封面研究，则为人类飞往群星闪耀之处，带来了生物学层面的最新洞见。
通过比对两名双胞胎宇航员分别来自地球和太空的生理数据，我们第一次知道，长期生活在宇宙中，会给人体带来若何的变革和影响。

一个在太空，一个在地球

我们的征途是星辰大海。
出身于地球的人类，从未甘心在数十亿年后随太阳系的衰退而灭绝。
在我们心中，早就把未来的家园，投向那无人的深空。

随着太空旅行技能的发展，月球之外，火星成为了人类近年期望上岸的又一颗天体。
乐不雅观者估计，到2035年，我们将启动火星上岸操持。
然而，迢遥的间隔让这场征途注定不会轻松。
迄今为止，只有559名人类曾离开母星，前往太空。
个中，在太空生活超过300天以上的人类只有8位，屈指可数。
关于星际长途翱翔给人类带来的影响，我们还知之甚少。

▲马克·凯利（左）与斯考特·凯利（右）兄弟（图片来源：NASA / Robert Markowitz）

美国同卵双胞胎宇航员马克·凯利（Mark Kelly）与斯考特·凯利（Scott Kelly）成为了人类获取新知的打破口。
这对兄弟在2015年接管了一项分外的科研任务——斯考特将前往太空，在国际空间站上事情一年。
与此同时，马克将驻留地球，作为对照。

主导这项研究的科学家们想要知道，在太空生活一年，究竟会给人体带来若何的影响。

我们知道，太空生活理应会给宇航员带来诸多变革：失落重环境与地球上的生活截然不同、狭窄封闭的空间随意马虎给宇航员带来压力、太空中的电离辐射也将穿透飞船的金属外壳，潜在影响人体。
但详细的研究和数据实在还相称不敷。

▲狭小的居住环境也会给宇航员带来压力（图片来源：NASA）

为了深入理解这些变革，NASA的人类研究项目组搜集了12所大学的80多名科学家，设计了10大研究专题，涵盖了生化水平、认知能力、表不雅观遗传学、基因表达、免疫系统、代谢能力、微生物组、蛋白质组、生理学、以及端粒长度等多个维度。
除了在两位双胞胎宇航员之间作比较，研究职员们还在斯考特前往太空的前后网络了大量样本和数据，与在太空期间的数据进行比对，进行整合剖析。

斯考特在2016年3月回到了地球，大规模的剖析也就此展开。
3年后的本日，这些剖析结果揭橥在了顶尖学术期刊《科学》杂志上，长达20页。
从中，我们创造了一些不可思议的变革。

研究论文指出，长期生活在太空环境下，在分子、生理、以及行为上都给宇航员带来了不少改变。
根据潜在的风险，这些变革又可以被分为三档。

第一档被归为“低风险”，个中紧张的变革来自肠道菌群。
在人体内，超过90%的肠道菌群来自厚壁菌（Firmicutes）和拟杆菌（Bacteroidetes）。
通过比对，研究职员们创造斯考特的肠道菌群中，这两类细菌的比例涌现了明显的变革——厚壁菌变得更多，而拟杆菌数量则有所降落。
当他回到地球后，两者之间的比例才逐渐规复正常。

对此，研究职员们并没有一个很好的阐明：毕竟失落重环境、宇航员分外食品、电离辐射、生物钟紊乱等各类缘故原由，都有可能导致这一征象。
此外，研究职员们也无从判断，这种肠道菌群比例的变革，究竟对人体是有益还是有害。

▲本研究的设计（图片来源：参考资料[1]）

研究职员们将心血管的变革归为“中等风险”。
由于失落重征象，宇航员体内的体液分布与在地球上有很大的不同，这会影响到血管的生理。
详细来说，斯考特的颈动脉涌现扩展，而颈动脉壁的最内两层涌现增厚，这可能与潜在的心脑血管疾病干系。
颈动脉外，他的视网膜脉管系统也涌现了一定的非常变革，可能会滋扰到他的视力。

在这项研究里，太空生活对基因组的显著影响无疑最为人所关注，相应的变革也被列为了“高风险”。
首先，研究职员们不雅观察到，斯考特一些细胞里的染色体涌现了非常变革——他体内的一些染色体片段发生了颠倒，这可能是高能宇宙粒子穿过细胞所造成的毁坏。
研究职员们评估，要造成这样的损伤，大约等同于在地球上接管长达50年的背景辐射。
而在太空，短短1年的生活就会造成这样的后果。

斯考特染色体中涌现了颠倒和易位等变异 （图片来源：参考资料[1]）

其余，研究职员们还创造，斯考特的端粒长度也发生了明显的变革。
在太空期间，他的端粒涌现了明显的延长。
一样平常来说，端粒的长度与寿命有着关联。
这虽然可能会延长他的寿命，但同时也会增加癌症的风险。
要知道，许多细胞癌变的第一步，便是延长端粒，让细胞永生。

而当斯考特回到地球后，端粒延长的效果很快就消逝了。
在地球上，人们创造他的端粒涌现了“加速缩短”的征象。
比较上太空之前，斯考特的端粒在回到地球后，缩短得实在太多。
研究职员称，这将他置于“加速朽迈”的风险之中。

斯考特的太空生活给他的生理带来了明显变革（图片来源：NASA）

这些变革也影响到了斯考特体内的基因表达状况。
严格意义上说，基因表达会受环境和生活办法的影响，因此“发生变革”本身并不应该那么令人惊异。
但研究职员们还是被斯考特基因表达变革的数量之多所震荡了。
剖析表明，这些变革很多来自线粒体的基因，这可能反响了能量代谢上所涌现的变革。
此外，免疫系统中的一些基因表达也涌现了变革，但总体而言，斯考特的免疫系统统统正常。
同样，回到地球之后，大约90%的变革逐渐消逝，回归正常。

正如许多研究职员们所指出的那样，这些研究的结论看似并不明确：我们知道有人上了太空，我们知道他的生理状况发生了变革。
但很多时候，我们不知道这些变革究竟是好是坏。
此外，宇航员回到重力环境后会涌现大量应激反应，地面上的后续媒体采访和其他科研任务也同样并不轻松，这可能会影响到斯考特的生理状况，从而给研究结论带来一些滋扰。

但须要指出的是，这是人类第一次如此详尽对长期太空生活造成的影响做深入剖析和评估，同卵双胞胎的身份更让这项研究的意义非凡。
群星闪耀的彼岸，我们究竟将成为星际公民。
“这项研究对付人类而言，迈出的远不止一小步”，《科学》杂志专文评述的末了这样说道。

参考资料：

[1] Francine E. Garrett-Bakelman et al., (2019), The NASA Twins Study: A multidimensional analysis of a year-long human spaceflight, Science, DOI: 10.1126/science.aau8650

[2] Markus Löbrich and Penny A. Jeggo, (2019), Hazards of human spaceflight, Science, DOI: 10.1126/science.aaw7086

[3] NASA Twins Study finds spaceflight affects gut bacteria, Retrieved April 11, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-04/nu-nts040819.php

[4] Astronaut twins study yields new insights and portable DNA sequencing tools, Retrieved April 11, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-04/wcm-ats040819.php

[5] NASA Twins Study offers new insight on how a human's body responds to spaceflight, Retrieved April 11, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-04/csu-nts040519.php

[6] What a Year in Space Did to Scott Kelly, Retrieved April 11, 2019, from https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/04/what-happens-human-body-space/586966/

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